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Lexikon der Biologie: Orbital

Orbital s, Atomorbital, ursprünglich Umlaufbahn der Elektronen eines Atoms; im modernen Sinne ein stationärer Schwingungszustand der Wellenfunktion, die das betreffende Elektron beschreibt. Die räumliche Verteilung der Elektronendichte wasserstoffähnlicher Atome hängt von der Kombination der sog. Quantenzahlen n, l und m ab. Die winkelabhängigen Anteile der Wellenfunktion lassen sich veranschaulichen, wenn man das Volumenelement darstellt, in dem sich das betreffende Elektron mit 90% Wahrscheinlichkeit aufhält ( vgl. Abb. ); s-Orbitale (l = 0) sind kugelsymmetrisch, p-Orbitale (l = 1) hantelförmig und rotationssymmetrisch, d-Orbitale (l = 2) sind rosettenförmig, f-Orbitale haben die Form eines Oktupols. Je nach magnetischer Quantenzahl m haben gleichartige Orbitale verschiedene Orientierungen im Raum. Die Anzahl radialer Knotenflächen (Nulldurchgänge des Radialteils der Wellenfunktion) beträgt jeweils n–1 (n = Hauptquantenzahl); für s-Orbitale sind diese Knotenflächen kugelförmig.



Orbital

Hantelmodelle von s-, p- und d-Atomorbitalfunktionen. Die angegebenen Vorzeichen (+ oder –) beziehen sich auf das Vorzeichen der Wellenfunktion im betreffenden Bereich.

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